本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種以橄欖苦苷為原料制備高含量羥基酪醇的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。
技術(shù)背景
羥基酪醇的分子結(jié)構(gòu)式如下：
CAS：10597-60-1分子式：C8H10O3
橄欖油在國際上有“長壽之油”，“液體黃金”之美譽。國際上，無論是醫(yī)學(xué)家，營養(yǎng)學(xué)家，食品科技人員，還是消費者都公認橄欖油是健康之油。羥基酪醇最初是在橄欖油中發(fā)現(xiàn)的，橄欖油的主要功效是羥基酪醇作用的結(jié)果，它是一種多酚類化合物，有很強的清除自由基能力并具有廣泛的生物活性：抗氧化、抗衰老、抗菌、抗病毒等。羥基酪醇因其較強的抗氧化活性，能有效降低癌癥、心腦血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病的發(fā)生，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。
橄欖油和橄欖葉中游離的羥基酪醇含量比較低，大多以酯化物橄欖苦苷的形式存在。橄欖葉中橄欖苦苷的含量比較高，國內(nèi)以橄欖葉為原料生產(chǎn)橄欖苦苷提取物的企業(yè)比較多，產(chǎn)品質(zhì)量好、價格低。以橄欖苦苷為原料生產(chǎn)羥基酪醇具有工藝路線短、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點。
我們對現(xiàn)有工藝技術(shù)進行研究后發(fā)現(xiàn)，都存在或多或少的不足。申請?zhí)枮?01510067619.9的專利公開了一種用橄欖苦苷制備羥基酪醇的方法，但收率和含量都比較低；申請?zhí)枮?01510371820.6的專利公開了一種用橄欖苦苷制備羥基酪醇的方法，但含量比較低，只有20％左右；申請?zhí)枮?01310712259.4的專利公開了一種用橄欖苦苷制備羥基酪醇的方法，含量也只有70％左右；申請?zhí)枮?01310518499.0的專利公開了一種用橄欖苦苷制備羥基酪醇的方法，羥基酪醇的收率比較低，只有25％左右，并且需要用95％以上高含量的橄欖苦苷為原料，原料不易得，價格高，另外產(chǎn)品是冷凍干燥，生產(chǎn)成本高。
聚酰胺層析分離技術(shù)是八十年代發(fā)展起來的一種新技術(shù)，是分離科學(xué)領(lǐng)域的重大創(chuàng)新，在天然有機化合物的分離純化中得到廣泛應(yīng)用，尤其是對酚類化合物的分離效果更好。它具有分離純化工藝簡單、聚酰胺再生處理方便、聚酰胺化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、可重復(fù)使用數(shù)百次甚至上千次等諸多優(yōu)點，深受植物活性成分提取行業(yè)的青睞。它的分離原理是根據(jù)有機化合物的極性大小以及分子中羥基和羰基等官能團與聚酰胺中的酰胺基團形成氫鍵的強弱進行分離，在用水和酒精溶液等強極性溶劑為洗脫溶劑的情況下相當于反相色譜，極性大的先洗脫下來，弱極性的后洗脫下來；當使用弱極性溶劑如二氯甲烷、石粘稠醚、正己烷等為洗脫溶劑的情況下相當于正相色譜。在工業(yè)化生產(chǎn)過程中，只需食用酒精洗脫和再生就可以，制備的目標化合物無有毒有害溶劑殘留，因此，采用聚酰胺分離純化天然有機化合物已經(jīng)得到天然產(chǎn)物化學(xué)、植物提取等領(lǐng)域?qū)＜业钠毡檎J可。羥基酪醇是一種多酚類化合物，用聚酰胺做為分離材料分離多酚類化合物要優(yōu)于大孔樹脂。
MVR是機械式蒸汽再壓縮技術(shù)的簡稱，廣泛用于化工、食品、制藥、天然產(chǎn)物提取分離、海水淡化等領(lǐng)域的蒸發(fā)濃縮，它是將物料蒸發(fā)的二次蒸汽經(jīng)過壓縮機壓縮后升高溫度增加熱焓，再給物料加熱進行蒸發(fā)，該技術(shù)具有能耗低、蒸發(fā)溫度低、加熱溫差小(最小溫差只有2℃)、物料有效成分不易降解等優(yōu)點，可以廣泛用于熱敏性化合物的蒸發(fā)濃縮。杭州三特醫(yī)藥化工設(shè)備有限公司最新開發(fā)的MVR蒸發(fā)器不但可以蒸發(fā)水而且可以蒸發(fā)回收酒精，酒精的濃縮回收可以達到零損耗，因此，MVR蒸發(fā)器用于羥基酪醇酒精洗脫液的濃縮非常適合。
微波真空干燥機是新一代新型、高效的干燥滅菌設(shè)備，由于被加熱物料里外同時加熱，受熱均勻，加熱溫度低，干燥時間短，能耗低，因此特別適合熱敏性物料的干燥。羥基酪醇是一種粘稠狀的多酚類化合物，噴霧干燥塔不適合干燥此類粘稠狀化合物，而如果用冷凍干燥或分子蒸餾的辦法進行干燥，不但生產(chǎn)成本高而且對設(shè)備的要求也很高，將微波真空干燥機用于羥基酪醇的干燥是最佳選擇。
本發(fā)明對原料橄欖苦苷的含量沒有要求，將聚酰胺樹脂與MVR蒸發(fā)濃縮技術(shù)和微波干燥技術(shù)結(jié)合，生產(chǎn)的羥基酪醇含量≥98.5％，收率≥80％，制造成本低，適合于工業(yè)化大生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種以橄欖苦苷為原料制備羥基酪醇的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)具有生產(chǎn)工藝簡單，操作方便，不使用有毒有害溶劑，只使用食用酒精做為洗脫溶劑，用MVR蒸發(fā)器濃縮酒精洗脫液，酒精零損耗，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品純度高，適合于工業(yè)化生產(chǎn)等特點。
本發(fā)明所述的羥基酪醇的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
(1)將橄欖苦苷加入水中溶解，之后加入濃鹽酸，攪拌混合；
(2)加熱水解，薄層色譜跟蹤至橄欖苦苷水解完全并降溫；
(3)水解液上聚酰胺樹脂柱吸附，先用水洗去大極性雜質(zhì)再用酒精梯度洗脫，合并含羥基酪醇洗脫液；
(4)羥基酪醇洗脫液濃縮至密度為1.05以上；
(5)干燥，得淡黃色粘稠狀羥基酪醇。
其中，步驟1)中所述加入濃鹽酸后溶液中鹽酸濃度為0.1mol/L‐2mol/L。
其中，步驟2)中所述加熱水解的溫度為40℃‐100℃。優(yōu)選為40℃‐95℃。
其中，步驟2)中所述加熱水解時間為0.5小時‐5小時。優(yōu)選為1.5‐3小時。
其中，步驟3)中所述酒精梯度洗脫，第一次酒精洗脫所用酒精的濃度為0‐20％，洗脫量為1‐5倍柱體積，第二次酒精的濃度為20％‐50％，洗脫量為2‐6倍柱體積。
優(yōu)選為，第一次酒精濃度為5％‐20％，洗脫量為1‐3倍柱體積，第二次酒精的濃度為30％‐50％，洗脫量為4‐6倍柱體積。
其中，步驟4)中所述的洗脫液濃縮方法為用MVR蒸發(fā)器濃縮。
其中，步驟5)中所述的干燥方法為用微波真空干燥機減壓干燥。
為了檢測羥基酪醇的含量，本發(fā)明提供了一種檢測方法，檢測過程如下：
1所需儀器和設(shè)備
Agilent1200高效液相色譜儀(配有：四元泵、柱溫箱、紫外檢測器)；奧豪斯DV215CD型十萬分之一電子天平；艾科浦AML-0502-M型純水制備機；KQ-250DB型超聲波脫氣機。
2所需試劑
甲醇為色譜純，水為超純水；羥基酪醇標準品購自四川維克奇生物科技有限公司，HPLC測定純度為99.5％。
3對照品溶液的配制
準確稱取羥基酪醇對照品2.90mg，置于10mL的容量瓶中，用色譜甲醇定容至刻度，作為對照品儲備液。
4色譜條件
色譜柱：Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18(4.6mm×100mm，3.5μm)；
流動相：甲醇:5‰醋酸水溶液＝13:87等度洗脫，流速：1.0mL/min；檢測波長：230nm；
柱溫：25℃；
5結(jié)果計算
含量計算方法：AC/AS＝CC/CS
CS(g/100g)＝(Cs×V)×100/Ms
注：AC—標準品峰面積
AS—為樣品峰面積
CC—為標準品濃度(mg/mL)
CS—為樣品濃度
V—樣品溶液體積，mL；
Ms—樣品重量(mg)。
為了薄層跟蹤生產(chǎn)過程中橄欖苦苷水解為羥基酪醇的反應(yīng)終點，提供了薄層色譜的條件：
展開劑：三氯甲烷：甲醇：甲酸＝8:2:0.1
固定相：硅膠G薄層板
紫外燈檢視波長：365nm
本發(fā)明生產(chǎn)工藝是經(jīng)過大量實驗篩選后才得到的，特別是對于洗脫方式進行優(yōu)選，
表1、酒精梯度洗脫濃度和用量的選擇
最終發(fā)現(xiàn)，將第一次酒精濃度控制在5％-20％，洗脫體積控制在1-3倍柱體積，第二次酒精的濃度控制在30％-50％，洗脫體積控制在4-6倍柱體積，所取得效果最好，不僅可以保證產(chǎn)品的收率，同時可以提高羥基酪醇的含量。
本發(fā)明的制備方法相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，技術(shù)改進主要在于：
(1)對原料橄欖苦苷的含量沒有要求，生產(chǎn)可操作性強，含量高或者低都能滿足生產(chǎn)需要，能夠制備出高含量的羥基酪醇，收率高。
(2)以聚酰胺樹脂做為分離材料，不會形成死吸附，目標產(chǎn)品羥基酪醇回收率高，樹脂再生處理方便，反復(fù)使用幾百次甚至上千次后，吸附能力和分離效果沒有明顯變化。
(3)制備工藝簡單，可以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
(4)使用MVR濃縮回收酒精，節(jié)省能源，酒精回收率高，幾乎無損耗，濃縮過程中由于加熱溫差低，羥基酪醇不降解。
(5)使用微波真空干燥機減壓干燥，干燥時間短，能耗低，羥基酪醇不降解。
本發(fā)明對原料橄欖苦苷的含量沒有要求，將聚酰胺樹脂與MVR蒸發(fā)濃縮技術(shù)和微波干燥技術(shù)結(jié)合，不僅可以將羥基酪醇含量提高至98.5％以上，而且可以將收率提高至80％以上；同時制備工藝操作簡單，降低制造成本，適合于工業(yè)化大生產(chǎn)；本發(fā)明在制備過程中不使用有毒有害溶劑，只使用食用酒精作為洗脫溶劑，用MVR蒸發(fā)器濃縮酒精洗脫液，酒精零損耗，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品純度高，適合于工業(yè)化生產(chǎn)等特點。
具體實施方式：
通過以下具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但不作為本發(fā)明的限制。
實施例1、
將100公斤橄欖苦苷(含量為20％)加800升水溶解，加入濃鹽酸20升，于95℃加熱攪拌，水解2小時薄層色譜跟蹤橄欖苦苷水解完全(橄欖苦苷的熒光斑點消失)，冷卻后上聚酰胺樹脂柱吸附，先用純化水洗掉大極性雜質(zhì)，再用酒精梯度洗脫，第一次為5％，洗脫2倍柱體積，第二次為35％，洗脫5倍柱體積，合并含羥基酪醇的洗脫液，用MVR蒸發(fā)器濃縮至密度為1.06，置微波真空干燥機減壓干燥，得4.9公斤淡黃色粘稠狀物，羥基酪醇含量為98.6％，收率為86.0％。
實施例2、
將100公斤橄欖苦苷(含量為40％)加800升水溶解，加入濃鹽酸40升，于80℃加熱攪拌，水解3小時薄層色譜跟蹤橄欖苦苷水解完全(橄欖苦苷的熒光斑點消失)，冷卻后上聚酰胺樹脂柱吸附，先用純化水洗掉大極性雜質(zhì)，再用酒精梯度洗脫，第一次為10％，洗脫1倍柱體積，第二次為30％，洗脫4倍柱體積，合并含羥基酪醇的洗脫液，用MVR蒸發(fā)器濃縮至密度為1.08，置微波真空干燥機減壓干燥，得9.7公斤淡黃色粘稠狀物，羥基酪醇含量為99％，收率為85.1％。
實施例3、
將100公斤橄欖苦苷(含量為30％)加800升水溶解，加入濃鹽酸25升，于70℃加熱攪拌，水解2.5小時薄層色譜跟蹤橄欖苦苷水解完全(橄欖苦苷的熒光斑點消失)，冷卻后上聚酰胺樹脂柱吸附，先用純化水洗掉大極性雜質(zhì)，再用酒精梯度洗脫，第一次為20％，洗脫3倍柱體積，第二次為50％，洗脫6倍柱體積，合并含羥基酪醇的洗脫液，用MVR蒸發(fā)器濃縮至密度為1.05，置微波真空干燥機減壓干燥，得7.3公斤淡黃色粘稠狀物，羥基酪醇含量為98.8％，收率為85.4％。
實施例4、
將100公斤橄欖苦苷(含量為10％)加800升水溶解，加入濃鹽酸20升，于65℃加熱攪拌，水解1.5小時薄層色譜跟蹤橄欖苦苷水解完全(橄欖苦苷的熒光斑點消失)，冷卻后上聚酰胺樹脂柱吸附，先用純化水洗掉大極性雜質(zhì)，再用酒精梯度洗脫，第一次為15％，洗脫1.5倍柱體積，第二次為40％，洗脫4.5倍柱體積，合并含羥基酪醇的洗脫液，用MVR蒸發(fā)器濃縮至密度為1.09，置微波真空干燥機減壓干燥，得2.4公斤淡黃色粘稠狀物，羥基酪醇含量為98.5％，收率為84.2％。
實施例5、
聚酰胺使用前處理方法：將聚酰胺用95％乙醇浸泡后裝入柱中，用95％乙醇洗滌至流出液澄清，再依次用2柱體積5％NaOH水溶液、2倍柱體積蒸餾水、2倍柱體積10％醋酸水溶液洗滌，最后用純化水洗滌至PH呈中性。
聚酰胺使用后處理方法：用5％NaOH水溶液洗脫，洗至NaOH水溶液顏色極淡為止，然后用蒸餾水洗滌至PH為8-9，再用2倍柱體積10％醋酸水溶液洗滌，最后用純化水洗滌至PH呈中性。